Geometrierekonstruktion aus CT-Bildern und FEM-Festigkeitsberechnungen an osteoporosegeschädigten Wirbelkörpern

Zusammenfassung

Die Osteoporose des Wirbelkörpers wird zur Zeit von vielen Arbeitsgruppen intensiv unter verschiedenen Gesichtspunkten untersucht. Als Ingenieure möchten wir dem Mediziner Werkzeuge in die Hand geben, die ihm eine objektivierte und möglichst genaue zahlenmäßige Abschätzung des Festigkeitsverhaltens osteoporosegeschädigter Wirbelkörper ermöglichen. Eine Untersuchung der Festigkeitseigenschaften osteoporosegeschädigter Wirbelkörper stößt auf folgende Probleme: 1. Die mechanischen Eigenschaften des Knochenmaterials sind von Ort zu Ort verschieden, 2. Die räumliche Struktur des Wirbelkörpers ist sehr kompliziert. Die bisherigen Methoden zur Beurteilung der Knochenfestigkeit sind daher meist letztendlich qualitativer Art. Ein Versuch, diese Methoden zu objektivieren, wird daher in dieser Arbeit unternommen. Zwar ist es möglich, anhand von computertomographischen Untersuchungen die radiologische Knochendichte zu ermitteln, jedoch ist die Festigkeit der Struktur nicht nur abhängig vom Mineralgehalt, sondern auch von der Feinstruktur der Trabekel.